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城市雨水利用系统基本组成和原理

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城市雨水利用系统基本组成和原理

城市雨水利用系统基本组成和原理

  • 作者:深圳市海绵雨水利用科技有限公司
  • 来源:www.spongerain.com
  • 发布时间:2020-10-15 09:51
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    前言
 
    水资源的缺乏已成为世界性的问题,在传统的水资源开发方式已无法再增加水源时,回收利用雨水成为一种既经济又实用的水资源开发方式。雨水利用是解决城市缺水和防洪问题的一项重要措施。雨水利用就是把从自然或人工集雨面流出的雨水进行收集、集中和储存利用,是从水文循环中获取水为人类所用的一种方法。雨水利用将会为解决未来水资源的短缺问题做出重要贡献。
 
    摘要:城市雨水利用是城市水资源综合利用中的一种新的系统工程,具有良好的节水资源短缺日益严重,与此同时,健康住宅、生态住区正迅猛发展,建筑区雨水利用系统,以其良好的节水效益和环境生态效益适应了城市的现状与需求,具有广阔的应用前景。可见,建筑区雨水利用系统的研究与推广,不仅有着重要的理论价值,也有实际的工程意义。本文通过对城市雨水利用系统的阐述,详细介绍了雨水利用系统的基本组成和原理,希望能够对城市雨水利用系统的应用起到一定的指引作用。
 
    1、城市雨水综合利用的意义和必要性
 
    随着城市化水平的不断提高,城市化进程对人类生存与发展必不可少的水资源及城市水环境的影响愈来愈显著。这种现象对发展中国家、尤其是经济快速增长的国家或地区更为明显。如快速的城市化进程加大了农业用地向非生产性用地转移的力度与规模,造成植被减少或破坏,城市发展中不透水面积的增加,导致雨水流失量增加和水循环系统的平衡遭到破坏,并引发一系列环境与生态问题,主要表现为城市水资源紧缺、城市水资源污染、城市洪涝灾害和城市地下水位下降等。我国具有丰富的雨水资源,除自然蒸发和渗透外,城市雨水收集利用的潜力巨大。充分利用雨水资源,把雨水作为城市第二水源加以开发利用,缓解城市水资源短缺,改善城市生态环境势在必行。
 
    2、城市雨水综合利用系统形式与原理
 
    2.1城市雨水综合利用形式
 
    城市雨水综合利用形式主要分为以下两种方式:
 
    (1)直接利用:屋面雨水一般受污染程度较低,便于收集,处理,雨水的直接利用一般收集屋面等类似集水面的雨水。可根据水质情况直接补充日用杂用水。
    (2)间接利用:雨水的利用主要通过地面渗透渗入地下,减缓和较少雨水径流量,抑制洪峰减少城市洪涝灾害,改善环境,涵养地下水等间接利益。
 
    2.2雨水综合利用工艺原理
 
    雨水综合利用主要工艺原理如下表所示:主要是通过对路面、屋面的雨水通过收集系统收集,一部分通过渗透管网收集,收集后的雨水经过储存处理后利用。另一部分排入市政管网,回到城市排水系中。
城市雨水利用系统原理图
    2.3雨水综合利用案例介绍
 
    本项目为北方某城市的居住区,本小区为绿色生态小区。本地区夏季降雨量比较集中,具备雨水收集的要求。但是通过对当地调研发现小区居住人口较多,道路通车流量比较大,汽车所带污质较多,同时此地初期雨水水质不是太好,综合比较不收集路面雨水,对路面的雨水只进行初期收集处理,其它雨水一律排入市政管网。同时经过调研发现,本小区建筑为高档生态小区,屋面较为清洁,屋面雨水水质也较好,具备收集利用的可能,为此经过分析比较对屋面雨水进行收集利用,首先将屋面雨水接入单独收集管网,将初期雨水进行弃流,然后进入雨水收集池,经过处理系统后,回用到整个居住区的绿化和道路浇洒以及补充到景观水系中。
居住区雨水利用系统原理图
    3、城市雨水利用系统应用方向
 
    城市雨水利用系统的建立主要是为了收集雨水资源对其进行应用,而对于城市来讲,其利用途径可有如下几种。
 
    3.1居住区、公建区和工业区用水
 
    大部分雨水水质较好,将城市雨水收集后,经过简单处理,即可用于居住区、公共建筑和工业区等方面的非饮用水、如冲厕、拖地、锅炉冷却循环等场所,具有节约饮用水,减轻城市排水和处理系统的负荷,减少污染物排放量和改善生态环境等多种效益。
 
    3.2道路浇洒和绿地灌溉用水
 
    现代化城市设计的理念是滨河、滨湖、滨海等滨水景观的开发建设,这其中水的利用不可或缺的,而雨水对河、湖水系的补充也是十分重要的一部分。因为降雨不仅在空间上分布是分散的,而且水质比较好,没有其它有毒有害物质,而且雨水资源一定程度上也是比较大的,弥补了河湖蒸发等造成的干涸。
 
    3.4雨水回灌
 
    在很多北方城市,由于地下水过量开采,导致沉降漏斗范围不断扩大,不少地区甚至出现严重的地面沉降和断裂带。如果地下水长期得不到补充,地面沉降和断裂将不断增大,从而导致建筑物倾斜甚至倒塌,造成严重损失。
 
    为此,必须采取一定的有效措施,利用汛期雨水进行合理的地下回灌就按,这是势在必行的做法。据资料显示,国外人工补给地下水量占地下水总开采量的比例:西德为30%,瑞士为25%,美国为24%,荷兰为22%,瑞典为15%,英国为12%。我国目前虽然有部分第七推行雨水直接回灌技术,但大多数都是利用雨水降落到地表水,再利用地表水补充地下水,利用雨水进行地下水回灌的例子很少。作为补充地下水的一个有效途径,人工回灌非常有必要。如果利用汛期雨水来进行回灌,不仅可以增加地下水的存储量,而且还可以减少洪水径流量,起到防捞排洪的作用。
 
    4、结论
 
    在城市雨水资源利用中,合理确定雨水利用系统的应用方向是关键之处,直接关系到雨水利用的工艺选择、收集管网布置和处理设施的规模等问题。本文对雨水利用系统的形式和相关工艺原理的应用,以及雨水利用系统的应用方向等方面进行阐述,以期使雨水利用系统在应用过程中能够更具有可实施性。